V形切口复合材料试件拉伸破坏声发射监测*

周 伟 张 亭 戚海东 韩江云

(河北大学质量技术监督学院，河北保定 071002)

玻璃纤维增强复合材料比强度、比模量高，抗疲劳性能好，广泛用于石油、化工、电力、轻工、机械和风电等诸多领域。在复合材料结构的使用和服役过程中，难免会出现裂纹等缺陷，这些缺陷在实际静/动载荷、疲劳等条件作用下，将加剧损伤的累积和整体结构的失稳破坏［1］。为此，含缺陷复合材料的损伤破坏研究，对确保复合材料结构服役的可靠性和安全性具有重要作用。

声发射检测技术对动态缺陷敏感，能做到实时监测，可有效反映复合材料损伤的萌生和扩展。近年来，国内外相关学者相继将声发射技术用于监测复合材料拉伸、压缩和弯曲加载过程［2－5］，从而更全面、更深入地了解复合材料的损伤破坏机理。但针对含缺陷复合材料损伤破坏的声发射研究涉及较少。为此，本文以V形切口复合材料试件为研究对象，通过声发射全程监测试件单向拉伸和分级加卸载拉伸试验过程，研究含切口缺陷复合材料拉伸损伤破坏及其声发射响应特征，为复合材料结构的现场健康监测和可靠性评估提供参考依据。

1 实验过程

1.1 试样制备

将单层厚度为0.2 mm的平纹编织玻璃纤维布裁剪成260 mm×220 mm的矩形小块10张;以丙酮为溶剂，E－44环氧树脂与固化剂按质量比4∶1配比，均匀混和后，把胶液均匀涂抹在纤维布上，并在平板模具上铺设10层;然后通过加热加压固化获得复合材料层板，厚度为1 mm。最后在制样机上切割成250 mm×20 mm的长条试样，并通过QYJ4201型夏比缺口自动拉床在试样中部切出V形切口，切口深度2 mm。……